生物物理学

生物物理学 · 22.04

活動電位による感覚情報の符号化

Information coding by the action potential

🧠 活動電位は振幅が一定でも、・時間パターン・通る神経経路・動員される線維数で多次元の感覚情報を表せる。

の連続的な振幅情報は、全か無かの活動電位そのものの大きさではなく、・発火時刻・動員数へ変換される。

何をどう符号化するか

情報 主な機序
種類 :どの受容器・経路が活動したか
と動員
持続 の長さと
場所 と集団活動パターン
flowchart TD
  A["感覚刺激"] --> B["様式:経路の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pathway identity'>同一性</span>"]
  A --> C["強度:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='firing rate'>発火頻度</span>+線維の動員"]
  A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='duration'>持続時間</span>:発火の時間パターン"]
  A --> E["位置:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='receptive field'>受容野</span>"]
  B --> F["中枢で統合された知覚"]
  C --> F
  D --> F
  E --> F

強刺激では単一線維のが上がるだけでなく、閾値の高い周辺受容器も動員される。場所は活動したの標識と、隣接する間の相対活動から推定される。

💡 視神経を機械的に刺激しても「光」と感じるのはの例である。ただしは経路のだけで完結せず、複数線維の組合せと集団相互作用も寄与する。1

まとめ

  • 活動電位の振幅ではなく・時間パターン・動員線維数が情報を運ぶ。2
  • はと集団相互作用、強度は・時間構造・動員で表す。
  • 時間・場所は、、で表現される。

出典

  1. 1.Encoding Taste: From Receptors to Perception(Handbook of Experimental Pharmacology・2022)感覚様式が標識線だけでなく集団・時間符号でも表現されること閲覧 2026-08-20
  2. 2.Encoding sound in the cochlea: from receptor potential to afferent discharge(The Journal of Physiology・2021)聴覚情報が場所・発火率・時間符号を並列に用いること閲覧 2026-08-20